在第一象限內作橢球面x23y2z21的切平面

2021-03-04 08:49:00 字數 743 閱讀 9431

1樓:匿名使用者

^橢球面方程為 f(x,y,z)=x^2+3y^2+z^2-1=0f'x=2x,f'y=6y,f'z=2z

設切點為m(x0,y0,z0),則切平面π方程為f'x(x0,y0,z0)*(x-x0)+f'y(x0,y0,z0)*(y-y0)+f'z(x0,y0,z0)*(z-z0)=0

即 2x0(x-x0)+6y0(y-y0)+2z0(z-z0)=0即 x0x+3y0y+z0z=x0^2+3y0^2+z0^2 (1)

又切點m(x0,y0,z0)在橢球面上,故有x0^2+3y0^2+z0^2=1 (2)將(2)代入(1),可得

x0x+3y0y+z0z=1

求切平面與座標軸的交點

令x=y=0,可得z1=1/z0

令y=z=0,可得x1=1/x0

令z=x=0,可得y1=1/(3y0)

四面體體積為

v=1/3*x1*y1*z1

=1/3*1/(x0*3y0*z0)

=1/(3√3)*1/(x0*√3y0*z0)≥1/(3√3)*1/[(x0^2+3y0^2+z0^2)/3]^(3/2)

=1/(3√3)*1/[1/3]^(3/2)=1等號僅當x0=√3y0=z0時成立

將此等式代入(2)可解得

x0=1/√3, y0=1/3, z0=1/√3∴切平面方程為 x+√3y+z-√3=0

切平面與三座標平面所圍成的四面體最小體積為1

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